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寻迹小车设计(八)

时间:2008-07-26 11:04:27  来源:  作者: 点击:80

   转眼“寻迹小车FollowMe之七”一文发表已过半年,在这段时间中收到了许多朋友的咨询、建议,在此首先感谢大家的关注、认可!大家的热情给了我继续完善的动力,促使这个项目生存下去,不断成长,成为一个能给广大爱好者、学习者提供切实帮助的平台。

       在收到的所有建议、意见中,主要内容均围绕着如何配齐这些材料?提的最多的要求是:能否提供套件?

       我仔细考察后发现,确实如此,目前这样的销售渠道很少,只有少数几个城市有电子器件的销售,多数地方根本没有这方面的商场。即使在器件供应较好的城市,项目的主要服务对象 —— 大学生,也由于这几年校区外迁,大大增加了采购的难度、成本。而零星通过网上采购有些不上算,邮费可能要远超过材料成本。此外,已简化至极的结构还是成了许多人实施的障碍。

       基于此,我着手完善前面的设计,使之能真正为大家所实施,尽量消除所有障碍,在朋友的帮助下,“圆梦”小车DIY套件终于诞生了!

       之所以取名“圆梦”,首先是为了有个名字便于交流;其次是我和许多大学生交流的感受,他们中许多人都梦想自己做一辆智能小车,但苦于客观条件的制约,无法圆梦,我希望这个套件能够圆他们的梦,所以称之为“圆梦”! 同时,小车呈圆形,白色底盘、蓝色PCB,寓意蓝天白云,是梦的最好意境。

一、改进目标

       这个平台在开始做时,有些目标还不是很清晰,在做的过程中不断有所感悟,特别是辅导了两个大学生应用这个平台参加校内机器人赛后,得到了很大启发。他们用这个平台参与的是“自动入库小车”项目,第七篇所描述的单MCU控制方案就是他们所做。

       通过和他们的交流,明晰了这个平台的目标:

1)电路及所选器件必须便于初学者自己动手;
2)所选器件尽量便宜,以降低参与的心理门槛;
3)电路设计要便于初学者理解工作原理;
4)要允许易出现的错误,通过设计降低意外损坏的可能;
5)要降低意外损坏的维护费用;
6)要便于扩充、升级,以适应多层次、多样化的要求,以及自身的发展需求;
7)基本开发手段要尽量便宜,不要造成“鞍子比马贵”的现象;
8)要有足够的公共资源作为参考。

       这个平台所面向的对象是:

1)相关专业的大学生
2)机器人爱好者
3)单片机初学者

      基于这些,做了下述改进。

二、主要改进简述

    以第七篇的单MCU控制方案为基础,主要改进有:

1)将结构件开模,彻底消除制作障碍;
2)改进码盘设计,利用模具优势将码盘分辨率提高至每转 100 脉冲;
3)改用直插式器件,降低焊接难度,便于调试时检测电平、波形;
4)改用双极性的中功率三极管D882、B772代替MOS管,成本为原来的1/5;
5)增加了一些必要的工作指示,如电机驱动输出,以便于使用者在不具备测试手段时能够大概掌握工作情况;
6)增加了扩展板设计,将MCU的引脚均引至扩展板,提供了更换MCU的可能;
7)利用扩展板的空间设计了USB转UART接口,可以直接实现程序下载;
8)利用扩展板的空间设计了无线接口,便于为小车建立无线通讯链路;

三、改进之处详细描述

3.1 结构件部分

       原来使用车床加工的塑料件均改为模具制造,借鉴静态模型的方式,将所有零件连在一起,使用时切开,这样不易丢失。塑料件如下:

       其中包含底盘、车轮、滚珠万向轮、小皮带轮、电机固定卡。

        滚珠轴承、轮胎、皮带与原来相同,增加了几个钢珠。

3.1.1 底盘部分改进

底盘形状如下:


       在底盘设计中,改进了码盘采样器的安装方式,同时提供了一个GP2D12 的安装位置,为即将推出的“打擂台”游戏提供方便。

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